EP0706028A1 - Neigungssensor und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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EP0706028A1
EP0706028A1 EP95115261A EP95115261A EP0706028A1 EP 0706028 A1 EP0706028 A1 EP 0706028A1 EP 95115261 A EP95115261 A EP 95115261A EP 95115261 A EP95115261 A EP 95115261A EP 0706028 A1 EP0706028 A1 EP 0706028A1
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pins
glass
inclination sensor
lead
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Hans-Jürgen Strauss
Horst Lenz
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Conti Temic Microelectronic GmbH
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H29/02—Details
    • H01H29/04—Contacts; Containers for liquid contacts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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    • G01C9/18—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using liquids
    • G01C9/20—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using liquids the indication being based on the inclination of the surface of a liquid relative to its container

Definitions

  • the present invention relates to an inclination sensor according to the preamble of claim 1 and a method for producing such an inclination sensor.
  • Inclination sensors are known, for example, from DE 3 406 174, EP document 0 358 788 or US Pat. No. 4,244,117. They generally consist of a non-conductive vessel with several electrodes in which an electrolytic liquid is located. Depending on the inclination of the vessel, there are different resistance values between the electrodes, which serve as a measure of the corresponding inclination.
  • One type of application is that as a sensor of an anti-theft device, for example for motor vehicles.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a sensor of the type mentioned at the outset, which is easy to manufacture with means suitable for mass production with high operational stability.
  • the use of a platinum sheathed wire facilitates the production of a vacuum-tight, permanent and robust melting of the lead-through pins in a press glass base. Furthermore, there is a high resistance to corrosion with respect to the electrolyte liquid, so that there are no disruptive changes in the contact resistance between the lead-through pins and the electrolyte liquid even after a long period of operation.
  • FIG. 1 shows in cross section an inclination sensor according to the invention, the glass housing of which consists of the press glass base 2 and the glass dome 1, which are fused together in a vacuum-tight manner in the region 8.
  • the press glass base 2 five feed-through pins are pressed or melted in a vacuum-tight manner, the outer parts of which represent 3 connecting contacts.
  • the inner parts 6 of the pins are contact pins for contacting those enclosed in the interior of the housing Electrolyte liquid 4.
  • the lead-through pins consist of sections of a platinum sheathed wire, the core material inside the platinum sheath preferably consisting of a Ni-Fe alloy. It is advisable to arrange 4 pins at regular intervals around a central pin.
  • the ends 7 of the grommet pins are made by hot tearing.
  • Hot tearing is a separation process in which rods or wires are selectively heated with a sharp flame and torn apart. Dome-shaped to pointed ends are formed.
  • this type of separation is particularly favorable because the jacket material largely extends over the crest and thus the ends are also largely covered with the platinum jacket, so that a disruptive corrosion of the core material of the contact pins by the electrolyte liquid is largely avoided.
  • FIG. 2 shows a cross section of the press glass base 2 with the feed-through pins 3, 6 which are pressed in or melted in a vacuum-tight manner.
  • the lead-through pins made from a platinum sheathed wire have pointed tips 7 produced at both ends by hot tearing. Of the five pins 3, 6, three are visible in the cross section shown. With 6 the inner parts of the grommet pins are designated.
  • a dome-shaped housing part 1 made of glass is placed over the glass base and fused with the glass base 2 in a ring-shaped area 8 on the circumference of the glass base 2, as shown in FIG. 3.
  • the housing part 1 initially has a pump nozzle 10.
  • the electrolyte liquid is first filled through the still open pump nozzle 9 in a precisely metered amount, e.g. by means of a nozzle needle. Thereafter, the pump connection 9 is melted off at a point denoted by 10, so that the melting point 5 of the finished sensor according to FIG. 1 results.
  • a protective gas such as To replace nitrogen.
  • a protective gas is filled in before the pump connector 9 melts and can be carried out before, after or during the introduction of the electrolyte liquid.

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Abstract

Es wird ein Allglas-Neigungssensor vorgeschlagen, dessen Durchführungsstifte aus Abschnitten eines Platinmanteldrahtes bestehen. <IMAGE>

Description

  • Die Vorliegende Erfindung betrifft einen Neigungssensor nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Neigungssensors.
  • Neigungssensoren sind z.B. bekannt aus der DE- 3 406 174, der EP-Schrift 0 358 788 oder der US-PS 4 244 117. Sie bestehen im allgemeinen aus einem nicht leitenden Gefäß mit mehreren Elektroden in dem sich eine elektrolytische Flüssigkeit befindet. Je nach Neigungslage des Gefäßes ergeben sich zwischen den Elektroden unterschiedliche Widerstandswerte, die als Maß für die entsprechende Neigungslage dienen. Eine Anwendungsart ist die als Sensor einer Diebstahlsperre z.B. für Kraftfahrzeuge.
  • Solche Sensoren müssen einerseits sehr zuverlässig und langlebig sein, anderseits sollen sie billig und einfach und robust im Aufbau sein. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sensor der eingangs genannten Art anzugeben, der bei hoher Betriebsbeständigkeit einfach mit für die Massenfertigung geeigneten Mitteln herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Die Verwendung eines Platinmanteldrahtes erleichtert die Herstellung einer vakuumdichten, dauerhaften und robusten Einschmelzung der Durchführungsstifte in einem Preßglasfuß. Ferner ist eine hohe Korrossionsbeständikeit gegenüber der Elektrolytflüssigkeit gegeben, sodaß sich auch bei langer Betriebszeit keine störenden Änderungen in den Übergangswiderständen zwischen den Durchführungsstiften und der Elektrolytflüssigkeit ergeben.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren 1-3 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Die Figur 1 zeigt im Querschnitt einen erfindungsgemäßen Neigungssensor, dessen Glasgehäuse aus dem Preßglasfuß 2 und dem Glasdom 1 besteht, die im Bereich 8 vakuumdicht miteinander verschmolzen sind. In den Preßglasfuß 2 sind fünf Durchführungsstifte vakuumdicht eingepreßt bzw. eingeschmolzen, deren äußere Teile 3 Anschlußkontakte darstellen. Die inneren Teile 6 der Stifte sind Kontaktstifte zur Kontaktierung der im Inneren des Gehäuses eingeschlossenen Elektrolytflüssigkeit 4. Die Durchführungsstifte bestehen aus Abschnitten eines Platinmanteldrahtes, wobei das Kernmaterial innerhalb des Platinmantels bevorzugt aus einer Ni-Fe-Legierung besteht. Zweckmäßig sind 4 Stifte in gleichmäßigen Abständen um einen zentralen Stift herum angeordnet.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiels sind die Enden 7 der Durchführungsstifte durch Heißreißen hergestellt. Unter Heißreißen versteht man ein Trennverfahren, bei dem Stangen oder Drähte punktuell mit scharfer Flamme erhitzt und auseinandergerissen werden. Es bilden sich dabei kuppenförmige bis spitze Enden. Beim Erfindungsgegenstand ist diese Trennart besonders günstig, weil sich das Mantelmaterial weitgehend über die Kuppe zieht und somit auch die Enden weitgehend mit dem Platinmantel überzogen sind, sodaß eine störende Korrosion des Kernmaterials der Kontaktstifte durch die Elelektrolytflüssigkeit weitgehend vermieden wird. Ebenso ist kaum zu befürchten, das die Elektrolytflüssigkeit durch das Kernmaterial in ihren elektrischen Werten störend beeinflußt wird.
  • In Figur 2 ist im Querschnitt der Preßglasfuß 2 mit den vakuumdicht eingepreßten bzw. eingeschmolzenen Durchführungsstiften 3, 6 gezeigt. Die aus einem Platinmanteldraht hergestellten Durchführungsstifte besitzen an beiden Enden durch Heißreißen hergestellte Spitzkuppen 7. Von den fünf Stiften 3, 6 sind im gezeigten Querschnitt drei sichtbar. Mit 6 sind die inneren Teile der Durchführungsstifte bezeichnet.
  • Zur Herstellung des Sensors wird über den Glasfuß ein domförmiges Gehäuseteil 1 aus Glas gestülpt und mit dem Glasfuß 2 in einem ringförmigen Bereich 8 am Umfang des Glasfußes 2 vakuumdicht verschmolzen, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Das Gehäuseteil 1 weist zunächst einen Pumpstutzen 10 auf.
  • Nachdem das Gehäuseteil 1 an seinem offenen Umfang auf den Glasfuß 2 aufgesetzt und mit diesem vakuumdicht in einer Ringzone 8 verschmolzen wurde, wird zunächst durch den noch offenen Pumpstutzen 9 die Elektrolytflüssigkeit in genau dosierter Menge eingefüllt, z.B. mittels einer Düsennadel. Danach wird an einer mit 10 bezeichneten Stelle der Pumpstutzen 9 abgeschmolzen, sodaß sich die Abschmelzstelle 5 des fertigen Sensors gemäß Figur 1 ergibt.
  • Gegebenenfalls kann es zweckmäßig sein, die Luft innerhalb des Sensors ganz oder teilweise durch ein Schutzgas wie z.B. Stickstoff zu ersetzen. Das Einfüllen eines Schutzgases erfolgt vor dem Abschmelzen des Pumpstutzens 9 und kann vor, nach oder während des Einbringens der Elektrolytflüssigkeit erfolgen.

Claims (10)

  1. Neigungssensor mit einem scheibenförmigen Glasfuß, der mehrere vakuumdicht eingesetzte metallische Durchführungsstifte aufweist, mit einem vakuumdicht mit dem Glasfuß verbundenen Glasdom und mit einer in dem aus Glasfuß und Glasdorn bestehenden Glasgehäuse eingeschlossenen Elektrolytflussigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungsstifte aus Abschnitten eines Platinmanteldrahtes bestehen.
  2. Neigungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die inneren Enden der Durchführungsstifte durch Heißreißen aus einem Platinmanteldraht hergestellt sind.
  3. Neigungssensor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Kuppen der inneren Enden der Durchführungsstifte weitgehend mit dem Platinmantel bedeckt sind.
  4. Neigungssensor nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern der Platinmanteldrahtabschnitte aus einer Nickeleisenlegierung besteht.
  5. Neigungssensor nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasdom mit dem Glasfuß vakuumdicht verschmolzen ist.
  6. Neigungssensor nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der Durchführungsstifte durch Heißreißen hergestellt sind.
  7. Neigungssensor nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasfuß ein Preßglasfuß ist.
  8. Neigungssensor nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasgehäuse ein Schutzgas enthält.
  9. Neigungssensor nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasgehäuse Luft enthält.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Neigungssensors nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungsstifte durch Heißreißen eines Platinmanteldrahtes hergestellt werden, daß ein Preßglasfuß mit den vakuumdicht eingepreßten Durchführungsstiften hergestellt wird, daß der Preßglasfuß an seinem Umfang mit dem, einen Pumpstengel aufweisenden Glasdom am Umfang verschmolzen wird, daß durch den Pumpstutzen die Elektrolytflüssigkeit eingefüllt wird, und daß der Pumpstutzen vakuumdicht abgeschmolzen wird.
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